Введение к работе
Актуальность темы
Кандидаты в черные дыры и аккрецирующие нейтронные звезды продолжают привлекать внимание астрофизиков, т.к. механика аккреции вещества на эти объекты пока до конца не ясна. Дополнительные наблюдения позволяют получить более полную информацию о свойствах материи, находящейся вблизи компактных объектов, и глубже понять происходящие в этой области физические процессы.
С 1987 по 1996 год обсерваторией "Рентген" на орбитальном модуле "Мир-Квант" было исследовано несколько десятков источников рентгеновского излучения. Приборы этой обсерватории — телескоп с кодирующей апертурой ТТМ, спектрометры жесткого рентгеновского излучения НЕХЕ и Пульсар Х-1, газовый сцинцилляционный счетчик GSPC — позволяли регистрировать космическое рентгеновское излучение в диапазоне 2-800 кэВ. Обсерваторией наблюдались как давно известные объекты, например, кандидат в черные дыры Лебедь Х-1 и пульсар А0535+26, так и множество недавно открытых источников, таких как пульсар-барстер GRO J1744-28 и рентгеновские новые.
В данной работе представлены и систематизированы основные результаты наблюдений галактических рентгеновских объектов, принадлежащих различным классам (пульсары, барстеры, Z-источники и кандидаты в черные дыры), спектрометром НЕХЕ и частично телескопом ТТМ. Помимо этого, рассматриваются возможности дальнейшего исследований подобных объектов с помощью создаваемого в настоящее время монитора всего неба для орбитальной станции "Альфа".
Цель работы
Основная цель работы заключалась в анализе данных наблюдений галактических источников рентгеновского излучения приборами обсерватории "Рентген" на орбитальном модуле "Мир-Квант".
Научная новизна
В работе приводятся результаты исследования и анализа свойств примерно двадцати рентгеновских источников, многие из которых были обнаружены и впервые изучены обсерваторией "Рентген". Приводятся спектры этих источников, кривые блеска, результаты временного анализа. Например, исследованы свойства кандидата в черные дыры Лебедь Х-1. По данным шестилетних наблюдений обнаружена корреляция между формой широкополосного спектра этого источника и рентгеновским потоком от него. Для некоторых других кандидатов в черные дыры также обнаружена связь между потоком и формой спектра. Данные по кандидатам в черные дыры обсуждаются в рамках модели комптонизации низкочастотных фотонов в облаке высокотемпературных электронов.
Представлены результаты наблюдений пульсара-барстера GRO J1744-28, открытого в декабре 1995 года: временная история, спектр, изменение профиля импульса с энергией и спектра с фазой импульса. Сравниваются свойства ряда аккрецирующих нейтронных звезд и показывается существование жесткого спектрального состояния этих объектов, которое сложно объяснить в рамках обычной теории аккреции.
Практическая ценность
Приведенные экспериментальные данные (энергетические спектры, спектры мощности, корреляции между различными параметрами) пригодны для непосредственного сравнении с теоретическими моделями к результатами других экспериментов. Математические методы и программное обеспечение, разработанные для обработки данных прибора НЕХЕ, могут быть использованы при работе с другими приборами. Программное обеспечение и алгоритмы, созданные в ходе математического моделирования монитора всего неба для станции "Альфа", можно будет применить и для обработки данных этого прибора.
Апробация
Данная работа была представлена и обсуждена на ученом совете отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН. Отдельные результаты докладывались на 30-й ассамблее COSPAR (Гамбург, Германия, 1994), конференциях "The transparent universe: Integral Workshop 2" (Сен-Мало, Франция, 1996) и "The all-sky X-ray observations in the next decade" (Токио, Япония, 1997), П-м международном симпозиуме ученых и исследователей России и США, выполняющих исследования по программе "Наука-НАСА" (Москва, І996), проведенном ЦНИИМАШ, а также на семинарах отдела астрофизики высоких энергий ИКИ РАН и Лос-Аламоской национальной лаборатории США. В основу диссертации положены результаты 8 научных работ, опубликованных в 1995-1998 гг.
Структура и объем работы